Question

某中學鍋爐房每天要將3000kg水從20℃加熱到100℃．問：
（1）這些水至少要吸收熱量為多少？[水的比熱容為c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）“西氣東輸”實現后，可用天然氣作為燃料來燒水，學校里的燃氣熱水器每天因燒水要消耗天然氣的體積是l6m³，求燃氣熱水器的效率．（天然氣的熱值q=8.4×10⁷J/m³，氣體完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示氣體燃燒的體積）

Answer 1

分析：（1）知道水的比熱容、質量和溫度變化，可利用公式Q_吸=cm（t-t₀）計算水吸收的熱量；
（2）利用Q_放=qV求完全燃燒天然氣放出的熱量（總能量），再利用效率公式求熱水器的效率．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×3×10³kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁹J；
（2）完全燃燒天然氣放出的熱量：
Q_放=qV=8.4×10⁷J/m³×16kg=1.344×10⁹J；
這臺鍋爐的效率：
由題意知：Q_吸=1.008×10⁹J，
η=

Q吸

Q放

×100%=

1.008×109J

1.344×109J

×100%=75%．
答：（1）這些水至少要吸收熱量為1.008×10⁹J；
（2）燃氣熱水器的效率為75%．

點評：本題考查了學生對熱傳遞過程中吸熱公式和燃料燃燒放出熱量公式的應用，關鍵是對公式和公式變形的理解和應用，是一道基礎題目．